Global EE

Электромагнитная… — Задание Физика 8 Класс №00050804

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Электромагнитная Индукция и Генератор

№2. Задание без номера

ID: 00050804

Электробус тормозит не только колодками. При рекуперативном торможении тяговый электродвигатель переключают в режим генератора: теперь вал двигателя вращают колёса, в обмотках возникает индукционный ток, и этот ток заряжает аккумулятор электробуса. Генератор при этом тормозит колёса.

Выберите два верных утверждения.

1) Во время рекуперативного торможения двигатель берёт энергию у аккумулятора и тратит её на то, чтобы замедлить электробус.

2) Если электробус разогнать, а потом затормозить рекуперацией до остановки, аккумулятор получит обратно ровно столько энергии, сколько отдал на разгон.

3) При торможении от одной и той же скорости до остановки тормозные колодки нагреваются меньше, если им помогает рекуперация, чем если электробус тормозят одними колодками.

4) Когда электробус спускается с длинной горы с постоянной скоростью, притормаживая рекуперацией, его аккумулятор заряжается, хотя скорость электробуса не меняется.

5) Чем быстрее ехал электробус перед торможением до остановки, тем меньше энергии можно вернуть в аккумулятор рекуперацией.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Global_EE

Решение

Здесь двигатель работает как генератор: колёса вращают его вал, в обмотках возникает индукционный ток. Энергия на этот ток берётся из механической энергии самого электробуса, поэтому он и замедляется. Дальше всё решает закон сохранения энергии: энергия не берётся из ничего и не исчезает, а переходит из одного вида в другой. Разберём утверждения.

1) Неверно. В условии сказано, что ток от генератора заряжает аккумулятор, то есть энергия идёт в аккумулятор, а не из него. Тормозит электробус сам генератор: на ток уходит энергия движения.

2) Неверно. И при разгоне, и при торможении ток нагревает обмотки и провода, есть трение в подшипниках и передаче, сопротивление воздуха. Часть энергии превращается во внутреннюю энергию тел и воздуха, поэтому аккумулятор получит обратно меньше, чем отдал.

3) Верно. Остановка от одной и той же скорости — это одна и та же энергия движения, которую надо куда-то деть. Без рекуперации почти вся она уходит в нагревание колодок и дисков. С рекуперацией часть её превращается в электрическую и уходит в аккумулятор, на колодки остаётся меньше, и греются они меньше.

4) Верно. Скорость не меняется, значит, энергия движения та же. Но электробус опускается, и его потенциальная энергия уменьшается. Без торможения она перешла бы в энергию движения и электробус разогнался бы. Генератор забирает эту энергию и превращает её в электрическую — аккумулятор заряжается.

5) Неверно, всё наоборот. У быстрого электробуса энергия движения больше, чем у медленного той же массы, и при остановке её надо деть больше. Значит, и вернуть в аккумулятор можно больше.

Проверим себя одним вопросом ко всем пяти: откуда берётся энергия, которая заряжает аккумулятор? В верных утверждениях 3 и 4 ответ есть — из энергии движения и из потенциальной энергии электробуса. В утверждениях 1, 2 и 5 закон сохранения энергии нарушается: энергия либо идёт не туда, либо возвращается без потерь, либо не растёт вместе со своим источником.

Ответ

34
Другие задания по теме «Электромагнитная Индукция и Генератор» (8)